Таблиця 3.2 – Фракційний аналіз вугілля і дані для побудови кривих збагачуваності

Густина фракцій,т/м3	Вихідне вугілля		Фракції, що спливають		Фракції, що тонуть
	γ, %	А, %	γВ, %	АВ, %	γУ, %	АУ, %
< 1,3	γ1	А1	γ1В= γ1	А1В= А1	100,0	АСР
1,3-1,4	γ2	А2	γ2В	А2В	γ5У	А5У
1,4-1,5	γ3	А3	γ3В	А3В	γ4У	А4У
1,5-1,6	γ4	А4	γ4В	А4В	γ3У	А3У
1,6-1,8	γ5	А5	γ5В	А5В	γ2У	А2У
> 1,8	γ6	А6	100,0	АСР	γ1У= γ6	А1У= А6
Разом	100,0	АСР	-	-	-	-

Фракційний аналіз виконується послідовним розділенням проби матеріалу, що досліджується, в рідинах визначеної густини. Так, проби вугілля розшаровують в розчинах хлористого цинку густиною 1300, 1400, 1500, 1600 і 1800 кг/м³. Отримані фракції відмивають від розчину хлористого цинку, сушать, зважують і кожну з них аналізують на зольність. Результати фракційного аналізу записують в таблицю визначеної форми.

Криві збагачуваності будують у системі координат, де по осі нижній абсцис відкладають зольність фракцій (або вміст цінного мінералу), по верхній осі абсцис – густину розділення, по лівій осі ординат – сумарний вихід фракцій, що спливли, по правій осі ординат – сумарний вихід фракцій, що потонули.

При розрахунку показників фракцій, що спливають, вирішують питання про те який вихід і зольність були б у фракції при послідовному підвищенні мінімальної густини розділення:

- вихід і зольність фракцій при мінімальній густині розділення 1300 кг/м³ (ці показники відомі):

;

- вихід і зольність фракцій при мінімальній густині розділення 1400 кг/м³ розраховують так:

;

- вихід і зольність фракцій при мінімальній густині розділення 1500 кг/м³ розраховують так:

;

і т.д. до ;

При розрахунку показників фракцій, що тонуть, вирішують питання про те який вихід і зольність були б у фракції при послідовному зниженні максимальної густини розділення:

- вихід і зольність фракцій при максимальній густині розділення 1800 кг/м³ (ці показники відомі):

;

- вихід і зольність фракцій при максимальній густині розділення 1600 кг/м³ розраховують так:

;

- вихід і зольність фракцій при максимальній густині розділення 1500 кг/м³ розраховують так:

;

і т.д. до ;

Криві збагачуваності показують залежності між основними технологічними показниками збагачення:

λ – залежність між сумарним виходом і зольністю елементарних фракцій;

β – залежність між сумарним виходом фракцій, що спливли, і їхньою зольністю;

Θ – залежність між сумарним виходом фракцій, що потонули, і їхньою зольністю ;

δ – залежність між розділовою густиною і виходами фракцій.

Криві збагачуваності будуються в такій послідовності. Першою будується крива λ. Для цього будують прямокутники, які символізують кількість золи в кожній фракції (вертикальна сторона - , горизонтальна -). Середні точки вертикальних сторін з'єднують плавною кривою таким чином, щоб площа під кривою (кількість золи) дорівнювала площі прямокутників. Кінці кривої λ не повинні доходити ні до 0 % (материнська зола), ні до 100 % (порода при контакті з вугіллям вуглефікується). Крива β будується по точках за показниками ( і ) фракцій, що спливають, крива Θ – по точках за показниками ( і ) фракцій, що тонуть. Крива δ будується за даними виходу фракцій, що спливають, і мінімальній густині фракції.

За кривими збагачуваності визначають теоретичні показники збагачення корисної копалини, густину розділення, можливість шихтовки різновидів сировини. Крім того, по характеру кривої λ можна судити про збагачуваність матеріалу, що переробляється. Залежно від характеру кривої λ можна припустити три теоретичних випадки розділення матеріалу (рис. 3.3).

Крива λ, що зображена ламаною лінією, характеризує матеріал, який не містить зростків і в процесі збагачення ідеально розділяється на два продукти (рис. 3.3 а). Якщо крива λ має вигляд прямої лінії, нахиленої під деяким кутом φ, це означає, що матеріал містить значну кількість зростків при нерівномірному вкрапленні корисного мінералу, збагачуваність такого матеріалу винятково важка (рис. 3.3 б). У тому випадку, коли крива λ зображена вертикальною прямою (φ = 90^о), матеріал збагатити неможливо, тому що вся його маса складається із найтонших зростків мінералів, що не руйнуються при подрібненні (рис. 3.3 в).

Вплив категорії збагачуваності на вибір схеми переробки полягає у наступному: чим складніша збагачуваність корисної копалини, тим складнішою повинна бути схема збагачення і тим ефективнішими повинні бути використо­вувані в ній процеси збагачення.

При роздільному збагаченні двох машинних класів або корисних копалин двох шахт (кар’єрів) варіантів розділення може бути багато, але вибрати необхідно той, який дозволить одержати максимальний вихід концентрату заданої якості.

Відповідно до теореми про максимальний вихід концентрату: «При заданій якості сумарного концентрату його максимальний вихід може бути отриманий тільки в тому випадку, якщо розділення окремих класів (або матеріалів) у кожній окремій операції здійснюється за елементарними фракціями з однаковою розділовою ознакою (наприклад, зольністю)».

Так при збагаченні двох класів вугілля гравітаційної крупності будують криві збагачуваності не тільки цих класів, але й для їх шихти. На кривих збагачуваності для шихти при заданих сумарних зольностях концентрату і відходів визначають зольності елементарних фракцій розділення, які потім використовують на кривих збагачуваності машинних класів для визначення виходів і зольностей продуктів розділення цих класів. В цьому випадку вихід концентрату заданої зольності буде максимальним.